Một động cơ không thể thực hiện vi phạm luật cơ bản của nhiệt động lực học. Một cỗ máy không tiêu thụ năng lượng và có thể hoạt động mãi mãi, nó vi phạm luật đầu tiên của nhiệt động lực học, vì vậy nó được gọi là "loại máy chuyển động vĩnh cửu đầu tiên". Trong trường hợp không có chênh lệch nhiệt độ, máy liên tục hấp thụ nhiệt từ nước biển hoặc không khí trong tự nhiên và liên tục chuyển hóa năng lượng cơ học vi phạm định luật thứ hai của nhiệt động lực học, vì vậy nó được gọi là "loại chuyển động vĩnh cửu thứ hai".
Ý tưởng chuyển động vĩnh cửu có nguồn gốc ở Ấn Độ. Khoảng năm 1200 sau Công Nguyên, ý tưởng này được truyền từ Ấn Độ đến thế giới Hồi giáo và được truyền từ đây sang phương Tây.
Ở châu Âu, một trong những thiết kế nổi tiếng đầu chiến tranh trong những ngày đầu đã được đề xuất bởi một người Pháp tên là Hennessel trong thế kỷ mười ba. Như thể hiện trong hình: có một trục quay ở trung tâm của bánh xe, và 12 thanh ngắn di chuyển được gắn trên các cạnh của bánh xe, và một đầu của mỗi thanh ngắn được trang bị với một quả bóng sắt. Các nhà thiết kế của chương trình tin rằng quả bóng bên phải là xa hơn so với trục hơn quả bóng bên trái, do đó, bóng bên phải tạo ra một khoảnh khắc quay lớn hơn so với quả bóng bên trái. Bằng cách này, bánh xe sẽ không bao giờ ngừng quay theo hướng được chỉ định bởi mũi tên và điều khiển máy quay. Thiết kế này đã được sao chép bởi nhiều người ở các dạng khác nhau, nhưng nó chưa bao giờ đạt được một vòng quay không ngừng.
Một phân tích cẩn thận sẽ xảy ra. Mặc dù các mô-men xoắn được tạo ra bởi mỗi quả bóng bên phải là lớn, số lượng quả bóng là nhỏ. Các mô-men xoắn được tạo ra bởi mỗi quả bóng bên trái là nhỏ, nhưng số lượng quả bóng là lớn. Do đó, bánh xe không tiếp tục xoay và hoạt động bên ngoài. Nó chỉ đu một vài lần và dừng lại ở vị trí được vẽ trong hình bên phải.
Kể từ thời đại Gothic, đã có ngày càng nhiều thiết kế như vậy. Trong thế kỷ 17 và 18, nhiều đề án thiết kế chuyển động vĩnh cửu đã được đề xuất, bao gồm việc sử dụng "máy lọc nước xoắn ốc", sử dụng quán tính của bánh xe, nổi hoặc hành động mao dẫn của nước, và sử dụng lực đẩy giữa cùng một từ cực. của. Tòa án đã tập hợp nhiều nhà thiết kế đồ họa khác nhau, những người đã cố gắng kiếm tiền với phát minh huyền ảo này. Cả những người có học thức và không có kỹ năng đều tin rằng chuyển động vĩnh cửu là có thể. Nhiệm vụ này đã thu hút các nhà nghiên cứu như ảo ảnh, nhưng tất cả các chương trình này đã kết thúc trong thất bại mà không có ngoại lệ. Họ đã xoay vòng tại chỗ trong nhiều năm, và họ đã không tạo ra bất kỳ kết quả nào. Thông qua thực hành liên tục và thử nghiệm, mọi người dần dần nhận ra rằng bất kỳ máy nào tiêu thụ công việc trên thế giới bên ngoài đều tiêu thụ năng lượng. Không tiêu thụ năng lượng, máy không thể hoạt động. Tại thời điểm này, một số nhà khoa học nổi tiếng, Stavin và Huygens, bắt đầu nhận ra rằng không thể tạo ra một cỗ máy chuyển động vĩnh viễn bằng phương pháp cơ học.
Vào giữa thế kỷ 19, một loạt các nhà khoa học đã có những đóng góp to lớn cho sự hiểu biết chính xác về sự biến đổi chức năng nhiệt và các dạng chuyển động vật chất khác. Ngay sau đó, các luật bảo tồn và biến đổi năng lượng lớn đã được phát hiện. Nó được công nhận rằng tất cả các vật chất trong tự nhiên có năng lượng. Có những dạng năng lượng khác nhau có thể được biến đổi từ dạng này sang dạng khác, từ vật này sang vật thể khác, trong quá trình biến đổi và truyền dẫn. Tổng số vẫn giữ nguyên. Luật bảo tồn năng lượng bảo tồn cung cấp một nền tảng khoa học chính xác và phong phú hơn cho chủ nghĩa vật chất biện chứng. Nó đã tấn công một cách hiệu quả các quan điểm lý tưởng tin rằng các chuyển động vật chất có thể được tạo ra và phá hủy theo ý muốn, điều đó đã phá vỡ hoàn toàn những giấc mơ vĩnh viễn.
Sau khi tất cả các nỗ lực để làm cho loại chuyển động vĩnh viễn đầu tiên thất bại, một số người mơ ước tạo ra một máy chuyển động vĩnh viễn khác, hy vọng rằng nó sẽ không vi phạm luật nhiệt động lực đầu tiên, và nó sẽ tiết kiệm và thuận tiện. Ví dụ, một động cơ nhiệt như vậy có thể hút nhiệt trực tiếp từ đại dương hoặc khí quyển để biến đổi hoàn toàn nó thành công việc cơ khí. Bởi vì năng lượng của đại dương và khí quyển là vô tận, loại động cơ nhiệt này không bao giờ có thể ngừng hoạt động, và nó cũng là một cỗ máy chuyển động vĩnh cửu. Như được hiển thị bên trái:
Tuy nhiên, dựa trên một số lượng lớn kinh nghiệm thực tế, nhà vật lý người Anh Kelvin đã đề xuất một nguyên tắc phổ quát mới vào năm 1851: không thể tách nhiệt từ một nguồn nhiệt duy nhất, làm cho nó hoàn toàn hữu ích và không có tác dụng khác. Theo cách này, ý tưởng về loại chuyển động vĩnh cửu thứ hai cũng bị phá sản.
Ý tưởng chuyển động vĩnh cửu đã kéo dài hàng trăm năm trong lịch sử nhân loại. Sự công bố của huyền thoại này không chỉ có lợi cho sự hiểu biết đúng đắn của người dân về khoa học, mà còn cho sự hiểu biết đúng đắn của mọi người về thế giới.
Năng lượng không thể sinh ra từ không khí mỏng và cũng không biến mất trong không khí. Nó chỉ có thể được chuyển đổi từ dạng này sang dạng khác hoặc từ đối tượng này sang đối tượng khác. Tổng năng lượng trong quá trình chuyển đổi và chuyển đổi là không đổi. Đây là luật bảo tồn năng lượng. Lớp chuyển động vĩnh viễn không thể thực hiện được
Sự biến đổi và truyền năng lượng là hướng, giống như nhiệt có thể tự động truyền từ vật nóng sang vật lạnh nhưng không thể truyền một cách tự nhiên từ vật lạnh sang vật nóng mà không gây ra những thay đổi khác. Nó cũng là sự hủy diệt giấc mơ tạo ra một chuyển động vĩnh cửu mà không thể thực hiện được.
Thuật ngữ chuyển động vĩnh cửu không phải là rất phù hợp. Chẳng hạn như bánh đà, khi chuyển động bắt đầu, nếu không có sức đề kháng ma sát, nó có thể tiếp tục tập luyện trong một thời gian dài, khó đạt được trong thực tế, nhưng nó có ý nghĩa trong sự thật, có thể được coi là giới hạn thực tế tình hình. Cái gọi là máy chuyển động vĩnh cửu không đề cập đến tình huống này. Nó không cố gắng duy trì một chuyển động vĩnh cửu. Thay vào đó, nó hy vọng sẽ tiếp tục nhận được công việc hữu ích mà không cần nguồn cung cấp năng lượng bên ngoài, nghĩa là, không tiêu thụ bất kỳ nhiên liệu và năng lượng nào. Nếu loại máy chuyển động vĩnh viễn này thực sự có thể được thực hiện, thì bạn có thể có được sức mạnh không giới hạn mà không cần bất kỳ năng lượng tự nhiên nào. Khi mọi người đã không nắm vững các định luật cơ bản của tự nhiên, ý tưởng này đã lôi kéo nhiều người có tài năng sáng tạo xuất sắc. Họ đã dành rất nhiều trí tuệ và lao động để thực hiện ước mơ này. Tuy nhiên, không có máy chuyển động vĩnh cửu nào được sản xuất thực sự và không có thiết kế nào của một máy chuyển động vĩnh viễn có thể được xem xét khoa học.
Một thiết kế nổi tiếng đầu tiên của một cỗ máy chuyển động vĩnh cửu đã được đề xuất bởi người Pháp Hennessel vào thế kỷ 13. Thiết bị do Henneke thiết kế không được gọi là máy chuyển động vĩnh viễn vào thời điểm đó, nhưng nó được gọi là "bánh xe ma thuật" theo tính chất đặc biệt hấp dẫn của nó. Ông gắn 12 thanh ngắn hoạt động đồng đều trên cạnh của một bánh xe với một quả bóng nặng trên mỗi đầu. Bất kể nơi bánh xe được bật, các quả bóng nặng ở bên phải luôn xa trục hơn các quả bóng nặng ở bên trái. Henneke hình dung rằng hiệu ứng lớn hơn ở phía bên phải, đặc biệt là nếu quả bóng nặng trong quá khứ hoạt động ở khoảng cách từ trục, nó sẽ buộc bánh xe quay theo hướng được chỉ định bởi mũi tên, ít nhất là đến trục. Khi nó bị mòn. Tuy nhiên, trên thực tế, bánh xe dừng lại sau một hoặc hai lượt.
Sau đó, Leonardo da Vinci (1452-1519) của thời Phục hưng Ý cũng đã tạo ra một thiết bị tương tự. Anh thiết kế rằng quả bóng nặng ở phía bên phải cách xa trung tâm của bánh xe xa hơn quả bóng nặng ở phía bên trái. Dưới hiệu ứng không cân bằng ở cả hai bên, bánh xe sẽ xoay theo hướng mũi tên, nhưng kết quả thử nghiệm là âm. Da Vinci đã kết luận rằng chuyển động vĩnh cửu là không thể.
Trong thực tế, từ nguyên tắc cân bằng đòn bẩy, trong hai thiết kế trên, mặc dù trọng lượng của mỗi trọng lượng được áp dụng cho bánh xe ở phía bên phải là lớn, số lượng trọng lượng là nhỏ. Tính toán chính xác có thể chứng minh rằng sẽ luôn có một vị trí thích hợp, do đó các phép quay (mômen) theo hướng ngược lại của trọng số được áp dụng cho bánh xe ở bên trái và bên phải chính xác như nhau, hủy lẫn nhau và bánh xe đạt được cân bằng và đứng yên.
Sự khác biệt trong nước chảy có thể làm cho tuabin cung cấp nguồn điện bên ngoài. Chúng ta có thể thiết kế máy chuyển động vĩnh cửu bằng nước đang chảy không? Vào những năm 1670, một thợ máy người Ý, Ster, đã đề xuất một thiết kế cho một cỗ máy chuyển động vĩnh viễn. Ông thiết kế rằng nước chảy từ bể trên sẽ tác động đến bánh xe nước để quay, và bánh xe nước sẽ lái máy nghiền nước để xoay, và sau đó lái ống xả xoắn qua một bộ bánh răng để nâng nước trong hồ chứa lên bể trên. Anh ta nghĩ rằng toàn bộ thiết bị có thể được tiếp tục chạy như thế này và có hiệu quả làm việc bên ngoài. Trong thực tế, nước chảy ngược trở lại bồn rửa đang ngày càng ít đi, và ngay sau đó nước trong bồn rửa chảy vào hồ chứa bên dưới, và tuabin ngừng quay.
Buoyancy cũng là một người trợ giúp tốt cho việc thiết kế chuyển động vĩnh viễn. Nó là một thiết kế chuyển động nổi tiếng vĩnh viễn nổi tiếng. Một loạt các quả bóng, vết thương xung quanh bánh xe trên và dưới, có thể được xoay như một chuỗi. Một số quả bóng bên phải được đặt trong một vật chứa đầy nước. Nhà thiết kế tin rằng nếu không có thùng chứa nước ở phía bên phải, số lượng quả bóng ở bên trái và bên phải bằng nhau, và chuỗi sẽ được cân bằng. Tuy nhiên, bây giờ các quả bóng bên phải được đắm mình trong nước, và khi chúng phải chịu nổi độ nổi của nước, chúng sẽ bị đẩy lên bởi nước, điều này sẽ đẩy toàn bộ quả bóng xung quanh bánh xe phía trên và dưới. Có một quả bóng trên mặt nước. Dưới đây, có một quả bóng đi qua đáy container và được thêm vào.
Một máy chuyển động vĩnh cửu như vậy đã không được thực hiện. Có phải vì quả bóng dưới đây có thể đi qua đáy thùng chứa mà không để nước rò rỉ không? Có khó khăn về mặt kỹ thuật để sản xuất? Khó khăn kỹ thuật không phải là vấn đề chính, vấn đề chính vẫn còn trong nguyên tắc thiết kế. Khi bóng dưới đi qua đáy thùng chứa, nó chịu áp lực tương tự như đáy thùng chứa, và vì nó ở phần dưới cùng của nước, nó chịu áp lực lớn. Áp lực giảm này sẽ bù đắp sự nổi lên của các quả bóng trên, và động cơ nước sẽ không di chuyển mãi mãi.
Ngoài ra, nhiều loại chương trình thiết kế chuyển động vĩnh cửu sử dụng quán tính của bánh xe, hành động mao dẫn của ống mỏng và lực điện từ để có được công suất hiệu quả đã được đề xuất, nhưng tất cả đều thất bại mà không có ngoại lệ. Trong thực tế, trong tất cả các thiết kế chuyển động vĩnh viễn, chúng ta luôn có thể tìm thấy một vị trí cân bằng, trong đó mỗi lực chỉ bù đắp lẫn nhau và không còn động lực để nó di chuyển. Tất cả các máy chuyển động vĩnh viễn chắc chắn sẽ nghỉ ngơi ở vị trí cân bằng này và trở nên không có động lực.
Dòng vô tận của các kế hoạch thiết kế chuyển động vĩnh viễn thất bại trong việc kiểm tra nghiêm ngặt khoa học và thử nghiệm tàn nhẫn về thực hành. Năm 1775, Viện Hàn lâm Khoa học Pháp thông báo rằng "Học viện Khoa học sẽ không xem xét tất cả các thiết kế của các máy chuyển động vĩnh viễn trong tương lai." Điều này cho thấy rằng trong cộng đồng khoa học vào thời điểm đó, nó đã được công nhận từ kinh nghiệm lâu dài rằng nỗ lực tạo ra một cỗ máy chuyển động vĩnh viễn không có hy vọng thành công.
Sự thất bại của các kế hoạch thiết kế chuyển động vĩnh viễn khác nhau và sự bùng nổ của giấc mơ tạo ra một cỗ máy chuyển động vĩnh viễn là một cú đánh lớn cho tất cả những ai đang tìm kiếm chuyển động vĩnh viễn. Tuy nhiên, phản ánh sự thất bại của quá trình thăm dò này, nó truyền cảm hứng cho nhân loại từ phía đối diện. Một số nhà khoa học đã bắt đầu suy nghĩ từ kết luận tiêu cực này và nêu lên câu hỏi liệu một máy chuyển động vĩnh viễn có thể không được thực hiện hay không hoặc liệu có một luật tự nhiên hay không. Nó làm cho nó không thể cho chúng tôi để đạt được năng lượng ra khỏi không có gì! Đó là để nói, có một mối quan hệ chuyển đổi nhất định giữa các nguồn năng lượng khác nhau trong tự nhiên. Suy nghĩ trong lĩnh vực này là một trong những đầu mối cho việc thiết lập các nguyên tắc chuyển đổi năng lượng và bảo tồn. Nhà vật lí và nhà sinh lý học nổi tiếng người Đức H. Helmholtz (1821-1894) bắt đầu nghiên cứu nguyên tắc chuyển đổi năng lượng và bảo tồn từ thực tế là chuyển động vĩnh cửu không thể thực hiện được. Ông viết trong bài báo: "Theo quan điểm của sự thất bại của các thí nghiệm trước đó, mọi người ... không còn hỏi 'làm thế nào tôi có thể sử dụng mối quan hệ đã biết và chưa biết giữa các lực lượng tự nhiên khác nhau để tạo ra một phong trào vĩnh cửu', nhưng hỏi ' là không thể, mối quan hệ giữa các lực lượng tự nhiên nên có loại gì? ''
Vào giữa thế kỷ 19, các nguyên tắc chuyển đổi năng lượng và bảo tồn đã được cộng đồng khoa học công nhận rộng rãi. Nguyên tắc này chỉ ra rằng tất cả vật chất trong tự nhiên đều có năng lượng, tương ứng với các dạng chuyển động khác nhau, và năng lượng có các dạng khác nhau, như động năng và năng lượng chuyển động cơ học, năng lượng bên trong của chuyển động nhiệt, năng lượng điện từ của chuyển động điện từ và hóa học chuyển động. Có thể chờ đợi, chúng được thể hiện bằng các thông số trạng thái cụ thể của các dạng thể thao khác nhau. Khi hình thức chuyển động thay đổi hoặc lượng chuyển động dịch chuyển, năng lượng cũng được chuyển đổi từ dạng này sang dạng khác, từ hệ này sang hệ khác; tổng năng lượng là không đổi trong suốt quá trình chuyển đổi và truyền tải.
Có một hình ảnh tuyệt vời khác không vi phạm các nguyên tắc chuyển đổi và bảo tồn năng lượng. Nếu năng lượng nhiệt trong không khí hoặc nước biển có thể được biến đổi thành công việc cơ khí chúng ta cần thông qua một cỗ máy thông minh, nó có thể là một nguồn năng lượng vô tận. Ý tưởng phát minh ra một cỗ máy như vậy thông minh hơn nhiều so với ý tưởng tạo ra năng lượng từ không khí mỏng. Nếu loại máy này có thể được phát minh, có một lợi thế khác. Một mặt, chúng ta có thể lấy năng lượng nhiệt trong một thứ và làm điều đó, đồng thời giảm nhiệt độ của những thứ như vậy. Bằng cách này, chúng ta có thể thiết lập một số nhà máy lớn trên đại dương, sử dụng năng lượng nhiệt trong nước biển để thực hiện nhiều loại công việc khác nhau, chẳng hạn như sử dụng nó để tạo ra điện. Một con tàu có thể sử dụng nhiệt trong nước biển mà không đốt than hoặc đốt dầu. Nó không phải là một điều tốt để có thể đi thuyền vòng quanh thế giới! Điều này có thể được gọi là loại máy chuyển động vĩnh cửu thứ hai, và nó không thể đạt được bởi vì nó trái với định luật thứ hai của nhiệt động lực học.
Định luật thứ hai của nhiệt động lực học là một luật khách quan đã được chứng minh qua vô số lần thực hành. Nó có thể được diễn tả như sau: "Không thể tách nhiệt từ một nguồn nhiệt duy nhất và biến nó thành công việc hữu ích mà không có bất kỳ ảnh hưởng nào khác". Đó là để nói, động cơ nhiệt không thể có hiệu quả 100%, nó phải được lấy từ nhiệt độ cao. Trong khi một phần của nhiệt hấp thụ bởi nguồn nhiệt trở nên hữu ích, một phần khác của nhiệt được đặt trong nguồn nhiệt độ thấp.
Theo đuổi kinh nghiệm thất bại của chuyển động vĩnh cửu có thể cho chúng ta hai nguồn cảm hứng: Thứ nhất, kinh nghiệm thất bại cũng có giá trị nghiên cứu khoa học tích cực. Sự thất bại của các đề án thiết kế khác nhau của chuyển động vĩnh cửu đã làm dấy lên sự phản ánh của mọi người và truyền cảm hứng cho ý tưởng về chuyển đổi năng lượng và bảo tồn. Đây là một trong những manh mối để thiết lập nguyên tắc chuyển đổi năng lượng và bảo tồn; thứ hai, nó phải dựa trên luật khoa học. Những người theo đuổi chuyển động vĩnh cửu trong lịch sử không phải vì họ không có ước muốn tốt, cũng không phải vì họ thiếu tinh thần học tập siêng năng, nhưng bởi vì họ đang làm công việc vi phạm luật khách quan. Trước khi mọi người có thể hiểu được luật truyền tải và chuyển đổi năng lượng, chúng tôi chỉ có thể hối tiếc sự thất bại của những người tìm kiếm chuyển động vĩnh viễn. Tuy nhiên, nếu ai đó thiết kế một chuyển động vĩnh viễn ngày hôm nay, anh ta là ngu ngốc. Những người vi phạm luật khoa học sẽ không bao giờ thành công.
Không có loại máy chuyển động vĩnh cửu nào tồn tại. Nguyên tắc tạo điện nam châm vĩnh cửu là dây từ cắt dây. Việc cắt đường từ trong từ trường phụ thuộc vào phản ứng của từ trường, vì vậy cần tiếp tục cấp điện cho hành động cắt của dây. Nói một cách đơn giản, trong máy phát điện, nó là quá trình chuyển động năng lượng thành năng lượng điện. Sự khác biệt duy nhất là người cung cấp động năng. Đối với các trạm thủy điện, người ta nói rằng năng lượng hấp dẫn được chuyển đổi thành năng lượng động học; trong các nhà máy nhiệt điện, năng lượng hóa học của than được chuyển đổi thành năng lượng nhiệt, và sau đó chuyển thành động năng thông qua sự biến đổi pha của nước.
